JP3421474B2 - 自動ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、土木工事における排
水のための水中ポンプなどとして利用される自動ポンプ
に関するもので、特に水位制御可能な自動運転と強制的
な連続運転とを容易に切替えることが可能な自動ポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】土木工事における排水に利用される水中
ポンプでは、水位が高い場合にはポンプが作動し水を排
出する一方で、所定の水位にまで排水すべき水が減少し
た後には、自動的に停止するような自動ポンプを用い
る。

【０００３】通常、水位が任意に調整できる水位センサ
を装備した自動ポンプであれば、どのような場合にでも
対応できるはずであるが、水が涌き出すようなところで
工事を行う場合には、水位に関係なくポンプを動作さ
せ、貯留する水の量を極力少なくすることが望まれ、強
制的に連続運転させることが要求される。

【０００４】一方、このような連続運転の場合には、低
水位時にポンプが水と空気を一緒に吸い込むため大きな
騒音を発生する。昼間はその騒音が許容されても、夜間
は許容されない。そのかわり夜間には工事を行わないの
で、ある程度の貯留水は許容される。そこで夜間には騒
音を抑えるために、水位センサを使用して適当な水位を
維持した状態での自動排水運転が要求される。

【０００５】従来、このような用途に用いられる自動ポ
ンプには、実開平６−２８２８８号に開示されたポンプ
のように、水位センサの取り付け位置を自由に選択でき
るようにするとともに、水位センサ部分を取り外すこと
によって連続運転に切替え、水位に無関係に強制的に連
続運転させ得るようにしたものがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にして自動運転と連続運転を切替える自動ポンプでは毎
日のように行われる切替え作業の度に水位センサを着脱
しなければならず面倒であった。しかも水位センサとポ
ンプ本体との接続部が日々の水位センサの着脱によって
劣化するという問題が生じ易かった。

【０００７】さらに上述のように水位センサを着脱する
ことによって自動運転と連続運転を切替えるような自動
ポンプではその接続部分まで浸水した場合に水位センサ
を外した後の接続部分の防水性に問題が生じ易かった。

【０００８】

【発明の目的】この発明は、従来技術における上述の問
題の克服を意図しており、連続運転と水位制御の自動運
転を簡単な操作によって容易に切替えることができる自
動ポンプを提供することを第１の目的とする。

【０００９】さらに、高い防水性を損なうことなく運転
の切替ができる自動ポンプを提供することを第２の目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１の自動ポンプは、水位センサの
捉えた水位に応じて作動状態が自動制御される自動ポン
プにおいて、前記自動制御の状態と、前記水位センサの
捉えた水位とは無関係な連続作動状態とを切替える作動
状態切替手段を備えるとともに、前記作動状態切替手段
は、前記自動ポンプの制御回路と永久磁石とを備え、ポ
ンプ本体部と前記水位センサと前記制御回路とが一体化
され、前記水位センサと前記制御回路とが防水構造部に
よって防水され、前記作動状態切替手段は、前記制御回
路に設けられた磁気センサに対して前記防水構造部の外
側の前記永久磁石から切換え磁界を作用させることによ
って、前記自動制御の状態と前記連続作動状態との切替
えを行うことを特徴とする。

【００１１】この発明の請求項２の自動ポンプは、請求
項１の自動ポンプにおいて、前記永久磁石は、前記防水
構造部の外側に円周方向に回転可能に設けられたリング
状永久磁石であり、前記リング状永久磁石をその円周方
向に回転することによって前記磁気センサの捉える磁界
を変化させ、それによって前記自動制御の状態と前記連
続作動状態とを切替えることを特徴とする。

【００１２】この発明の請求項３の自動ポンプは、請求
項１の自動ポンプにおいて、前記防水構造部の外側に所
定形状の固定穴が穿設され、前記磁気センサが、前記防
水構造部の内側の、前記固定穴の近傍に設置されるとと
もに、前記永久磁石が、前記固定穴に対して脱着自在に
押入可能な形状を有するスイッチ棒の所定位置に埋設さ
れており、前記スイッチ棒の前記固定穴に対する挿入状
態を変更することによって前記磁気センサの捉える磁界
を変化させ、それによって前記自動制御の状態と前記連
続作動状態とを切替えることを特徴とする。

【００１３】この発明の請求項４の自動ポンプは、請求
項１〜３のうちのいずれかの自動ポンプにおいて、前記
磁気センサがリードスイッチ、ホール素子および磁気抵
抗素子のうちのいずれかよりなることを特徴とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【作用】請求項１〜４の発明では連続運転と自動運転を
容易に切替えることができる作動状態切替手段を備え、
さらに強制運転中であるか自動運転中であるかの区別が
明確にできる。

【００１７】また、請求項１〜４の発明では連続運転と
自動運転の切替を磁気による遠隔的な作用によって行う
ため、高い防水性を保ったまま運転の切替が行える。

【００１８】また、請求項２の発明ではリング状の永久
磁石の回転だけで運転の切替を行うことができるため、
屋外の排水現場などでの操作が容易であるとともに、永
久磁石をその支持部材などに固定するにあたってリング
の中心孔を通した固定軸などを設けることができる。

【００１９】

【実施例】

＜１．第１実施例の水中ポンプの概観構成＞図１はこの
発明の第１実施例である自動ポンプ１の概略外観図であ
る。この自動ポンプ１は排水現場での水中ポンプとして
利用されることに適した構造を有しており、ポンプ本体
１０とセンサ部２０とに大別されるとともに、ポンプ本
体１０にセンサ部２０が付設されて一体化されている。
ポンプ本体１０はメインケーシング１１の中にポンプ１
２を収容しており、この自動ポンプ１が水中に配置され
て排水動作を行うときにはポンプ本体１０の下部から矢
印ＩＮのように貯留水を吸入して排水口１３から矢印Ｏ
ＵＴのように排水する。この排水口１３にはホース（図
示せず）が連結され、そのホースは排水先まで伸びてい
る。

【００２０】一方、センサ部２０は静電容量型水位セン
サを含む部分であり、このセンサにおいて水位に応じた
静電容量の変化を生ずべきキャパシタの検知電極２２，
２３がサブケーシング２１の外面に設けられて互いに対
向している。この検知電極２２，２３はこのセンサのセ
ンサヘッドに相当する。また、後に図４において詳述す
る制御回路３０がサブケーシング２１内に収容されてい
る。そして、サブケーシング２１は防水および電気的絶
縁のためにゴムなどの防水絶縁層２４で被覆されてお
り、この被覆は検知電極２２，２３の表面をも覆ってい
る。また、商用電源線などに接続される電源ケーブル５
０が上部から入ってセンサ部２０を経由し、ポンプ本体
１０内のモータに接続されている。さらにセンサ部２０
には運転状態を水位に係わらない連続運転と水位に基い
て自動的にＯＮ／ＯＦＦのフィードバック制御を行うよ
うな自動運転との２つの状態において切替えるための運
転切替スイッチ８０が備わっている。以下この運転切替
スイッチ８０について詳述する。

【００２１】＜２．第１実施例の運転切替スイッチ＞図
２はセンサ部２０に設けられた運転切替スイッチ８０の
平面図である。また図３は運転切替スイッチ８０の断面
図である。運転切替スイッチ８０は図２および図３に示
すようにリング状の永久磁石８３と、回転伝達部８１を
押圧する板バネ８９、永久磁石８３を支持する樹脂製の
支持部材８４、８５、絶縁層保護筒８７、およびリード
スイッチ８２から構成されている。

【００２２】永久磁石８３は支持部材８４に接着されて
おり、支持部材８４と支持部材８５はボルト８６で締結
されており、さらに回転伝達部８１は支持部材８４にネ
ジによって締結されているとともに、その頂部にはマイ
ナス溝８１ｅが形成されている。絶縁層保護筒８７はゴ
ムなどの防水絶縁層２４に接着されている。この防水絶
縁層２４はポンプの各部を覆っている防水構造の一部と
なっている。また、回転伝達部８１、支持部材８４，８
５および永久磁石８３が、一体的に絶縁層保護筒８７内
で永久磁石８３の円周方向Ｒ（図２（ｂ）参照）に回転
できるようになっている。これにより簡単な構造で容易
に自動運転と連続運転との切替スイッチが形成される。
また、永久磁石８３がリング状であるため、その中心孔
にボルト８６を挿通することが可能である。

【００２３】なお、絶縁層保護筒８７は支持部材８４，
８５および永久磁石８３の回転による摩擦から防水絶縁
層２４を保護している。また、支持部材８４の表面には
図２（ａ），（ｂ）に示すように永久磁石８３の極性に
対応し、スイッチのオン／オフの動作位置を示す動作表
示８８が施されている。この表示によりポンプの動作状
態を明確に把握することができる。

【００２４】この運転切替スイッチ８０の動作原理は以
下のようである。運転切替スイッチ８０が図２（ａ）に
示す回転位置のときリードスイッチ８２を通る磁束が大
きくなってリードスイッチ８２がオンし、これにより連
続運転のモードに切り替わる。逆に図２（ｂ）に示す回
転位置でリードスイッチ８２を通る磁束が小さくなって
リードスイッチ８２がオフし、これによって自動運転の
モードに切り替わる。さらにこの実施例のポンプでは、
スイッチの回転はドライバでマイナス溝８１ｅを回すこ
とによって行うようにしている。排水現場などでドライ
バが準備できないときには硬貨（コイン）などを使用し
て回転させることもできる。また、支持部材８４、８５
がサブケーシング２１の外形ラインより上方にはみ出な
いようになっている。

【００２５】また、回転伝達部８１の外周部には４箇所
に突起８１ａ〜８１ｄが設けられており、これらが防水
絶縁層２４の回転伝達部８１の外周部に対向する４カ所
に設けられた切欠２５ａ〜２５ｄに嵌合するようになっ
ている。そして、運転切替スイッチ８０を切替える際に
は、防水絶縁層２４がゴム製であり、ある程度の柔軟性
を持っているため、防水絶縁層２４の表面を乗り越え
て、隣りの切欠に突起が嵌合するまで回転伝達部８１を
回転させることができるようになっている。さらに板バ
ネ８９がサブケーシング２１に締結され、回転伝達部８
１を押圧している。

【００２６】これらにより運転切替スイッチに何かが触
れて、不本意あるいは偶然に運転のモードが切り替わっ
てしまうことが未然に防止できるという効果を有してい
る。

【００２７】またリードスイッチ８２はゴムなどの防水
絶縁層２４の内部に配置されているため、この装置のセ
ンサ部２０は完全な防水構造になっている。永久磁石８
３および支持部材８４，８５は、ゴムなどの防水絶縁層
２４の外側に配置されているため、常時水や泥がかかる
が、運転切替スイッチとしての機能には何等の影響も与
えない。

【００２８】また、支持部材８４，８５を固定している
ボルト８６を取り外すことにより、支持部材８４と支持
部材８５を分離することができ、サブケーシング２１か
ら取り外すことができる。これにより、非常に容易に、
付着した鉄粉や泥を除去することができる。また逆に、
元の通りに組立ることも容易に行える。なお、その際に
も永久磁石８３は支持部材８４に接着されているので支
持部材８４の動作表示８８と永久磁石８３の極性がずれ
ることはない。

【００２９】＜３．第１実施例の電気的構成＞図４は図
１のセンサ部２０に内蔵される制御回路３０を中心にし
てその周辺の電気的構成を示す回路図である。この制御
回路３０は電源回路ＰＣとセンサ制御回路ＳＣとに大別
されている。まず、電源回路ＰＣにおいては、図１で説
明した電源ケーブル５０が図４において単相の交流電源
線５１，５２の対となっており、これらの間には電源回
路ＰＣ内の整流降圧回路３８が接続されている。この整
流降圧回路３８はトランスやダイオードなどで構成さ
れ、後述する反転増幅器３２やフリップフロップ３３な
どの回路要素への直流動作電力を生成して供給する（図
４ではこの直流動作電力の供給先への配線は省略してあ
る）。

【００３０】電源線５１，５２のうち一方の電源線５１
はまた、トライアック３７を介してポンプ１２に接続さ
れている。トライアック３７の一方の主電極と制御電極
との間には、トライアック３７のオン／オフ制御のため
にフォトトライアック３６が抵抗Ｒ５を介して接続され
ている。また、ポンプ１２は上記のようにトライアック
３７を介して電源線５１に接続されるとともに、他方の
電源線５２にも接続されている。したがって、後述する
動作によってトライアック３７が点弧するとこれらの電
源線５１，５２からの交流電力がポンプ１２を介して流
れ、それによってポンプ１２内のモータが回転を開始す
る。また、トライアック３７が消弧するとこのモータの
回転は停止する。

【００３１】図２および図３で説明したリードスイッチ
８２はこのフォトトライアック３６と並列に接続されて
おり、リードスイッチ８２がオンのときには抵抗Ｒ５に
おける電圧降下によってトライアック３７の制御電極に
は常にオン電圧が印可され、トライアック３７は常時導
通状態となる。

【００３２】一方、センサ制御回路ＳＣの初段（図４の
左側）にはシュミットトリガ機能付のＣＭＯＳ反転増幅
器３２と帰還抵抗Ｒ１とからなる発振回路３１が設けら
れている。この発振回路３１は、これらの構成要素の回
路定数で定まる周期で繰返しパルスを発生する。

【００３３】発振回路３１の出力は２つの遅延回路に並
列的に入力される。このうち第１の遅延回路は抵抗Ｒ２
とキャパシタＣ２との結合で構成されるＲＣ可変遅延回
路ＶＤyであり、第２の遅延回路は抵抗Ｒ３とキャパシ
タＣ３との結合で構成されるＲＣ固定遅延回路ＣＤyで
ある。

【００３４】このうちＲＣ可変遅延回路ＶＤyのキャパ
シタＣ２は、図１で説明した検知電極２２，２３の間に
形成されるキャパシタであり、その出力は図４のフリッ
プフロップ３３のデータ入力Ｄとなっている。一般にＲ
Ｃ遅延回路の遅延時間は容量値と抵抗値との積に比例す
るため、この実施例におけるＲＣ可変遅延回路ＶＤyの
遅延時間も積：「Ｃ２×Ｒ２」に比例する。また、貯留
水の水位が上がり貯留水表面が検知電極２２，２３間に
入り込んでくると検知電極２２，２３間の誘電率が増大
するためキャパシタＣ２の容量値は大きくなる。したが
って、水位が上るとＲＣ可変遅延回路ＶＤyにおける遅
延時間は長くなる。逆に、水位が下がると等価キャパシ
タＣ２の容量値は小さくなり、ＲＣ可変遅延回路ＶＤy
の遅延時間は短くなる。

【００３５】一方、ＲＣ固定遅延回路ＣＤyにおいては
抵抗Ｒ３およびキャパシタＣ３は固定であり、したがっ
て、その遅延時間も固定されている。その固定の遅延を
受けた後の出力はフリップフロップ３３のクロック入力
ＣＫ（サンプリングタイミング入力）となっている。

【００３６】フリップフロップ３３は位相比較器ないし
は位相弁別器として機能し、データ入力ＤとクロックＣ
Ｋとの位相を比較してその結果に応じた出力Ｑを発生す
る。この位相比較動作の例は後述するが、このようにし
て得られる出力Ｑは、反転増幅器３４，フォトダイオー
ド３５および抵抗Ｒ４と直列接続されている。

【００３７】＜４．第１実施例の動作＞このような構成
による水位検出とポンプ制御とを、センサ制御回路ＳＣ
のタイミングチャートである図５と、水位とポンプ１と
の関係を示した図６とを参照して説明すると以下のよう
になる。

【００３８】＜４−１．運転切替スイッチがオフ（自動
制御運転モード）のとき＞ ●水位が低いとき まず図６（ａ）に示す水位よりも水位が低いときにはキ
ャパシタＣ２の容量値が小さいため、図５（ａ）に示す
ようにＲＣ可変遅延回路ＶＤyにおける遅延時間Ｔ1がＲ
Ｃ固定遅延回路ＣＤyにおける遅延時間Ｔ2より短くな
る。ただし、これらの遅延時間は発振器３１の発振パル
ス（図示せず）の立ち上がり時刻ｔ0を基準としてい
る。このようにＴ1＜Ｔ2の関係があるときには、図５
（ａ）に示すようにフリップフロップ３３のデータ入力
ＤがクロックＣＫより先に「Ｈ（HighLevel）」に立ち
上がる。すると、フリップフロップ３３がクロックＣＫ
の立ち上がり時点ｔでデータ入力Ｄをサンプリングした
ときにはこのデータ入力Ｄは既に「Ｈ」であり、出力Ｑ
は「Ｈ」となってこの「Ｈ」レベルでラッチされる。こ
れは水位が低い状態が続く限り同様の結果となる。この
出力Ｑ（＝「Ｈ」）は図４の反転増幅器３４で増幅反転
されて「Ｌ（Low Level）」となる。このため、フォト
ダイオード３５はオフとなり発光を行わず、フォトトラ
イアック３６がオフとなるためトライアック３７もオフ
となり、ポンプ１２は停止状態となる。

【００３９】●水位が高いとき 一方、図４（ｂ）に示すように水位が高くなったときに
は、キャパシタＣ２の容量値が大きいため、図５（ｂ）
に示すようにＲＣ可変遅延回路ＶＤyにおける遅延時間
Ｔ1がＲＣ固定遅延回路ＣＤyにおける遅延時間Ｔ2より
長くなり、フリップフロップ３３のデータ入力Ｄがクロ
ックＣＫより後で「Ｈ」に立ち上がる。このため、フリ
ップフロップ３３がクロックＣＫの立ち上がり時点ｔで
サンプリングしたときにはデータ入力Ｄはまだ「Ｌ」で
あり、出力Ｑは「Ｌ」でラッチされる。これは水位が高
い状態が続く限り同様の結果となる。この出力Ｑ（＝
「Ｌ」）は反転増幅器３４で増幅反転されて「Ｈ」とな
る。このため、フォトダイオード３５はオンとなり発光
を行い、フォトトライアック３６がオンとなるためトラ
イアック３７もオンとなる。それに応答してポンプ１２
は動作状態となり、排水が行われる。

【００４０】＜４−２．運転切替スイッチがオン（連続
運転モード）のとき＞このときには、水位センサによっ
て検出された水位にかかわらずトライアック３７が常時
導通状態となる。したがって、ポンプ１２が連続運転状
態になる。

【００４１】＜５．第２実施例＞図７（ａ），（ｂ）は
この発明の第２実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ
８０の平面図および断面図を示している。この第２実施
例のポンプでは運転切替スイッチの回転伝達部８１につ
まみ８１ｆをもうけ、これを手によって９０度回転させ
るごとにオン状態とオフ状態、すなわち連続運転と自動
運転を切替えることができるようにしたものである。こ
れにより運転のモードの切替えが容易に行える。なおそ
の他の構成は第１実施例と同様である。

【００４２】＜６．第３実施例＞図８（ａ），（ｂ）
は、この発明の第３実施例の自動ポンプの運転切替スイ
ッチ８０の平面図および断面図である。この第３実施例
のポンプは第２実施例の永久磁石８３の形状を棒状にし
たものである。この実施例でもつまみ８１ｆを手によっ
て９０度回転させるごとに運転のモードの切替えが容易
に行える。また、この実施例では永久磁石８３としてご
くありふれた棒状のものが使用できる。なお、その他の
構成は第１実施例と同様である。

【００４３】＜７．第４実施例＞図９はこの発明の第４
実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ８０の平面図で
あり、図１０はその断面図である。この第４実施例のポ
ンプでは図１０（ａ）に示したように永久磁石８３を一
端に内蔵するスイッチ棒９０を矢符ＡＡのようにサブケ
ーシング２１の固定穴９１から脱着することにより、リ
ードスイッチ８２の位置に生ずる磁界を変化させること
によって自動運転と連続運転を切り替えるようにしたも
のである。

【００４４】図１０（ａ）はスイッチ棒９０が永久磁石
８３を奥側にして固定穴９１に挿入されており、オン状
態すなわち、連続運転のモードの場合を示している。そ
して固定穴９１からスイッチ棒９０を抜き取ることによ
って自動運転のモードに切り替える。さらに自動運転の
際に抜き取ったスイッチ棒が紛失してしまうことのない
ように、この第４実施例のポンプではスイッチ棒９０の
永久磁石８３を内蔵している方の端部と内蔵していない
方の端部が識別可能になっていて、オフ状態すなわち自
動運転のモードに切替えたい場合は図１０（ｂ）に示し
たように、スイッチ棒９０の永久磁石８３を内蔵してい
ない方の端部を下にして固定穴に装着する。この端部識
別は、たとえばスイッチ棒９０の一端に色表示を行った
り、溝を設けることなどによって実現できる。これによ
り運転のモードが不用意に切替わってしまうことがな
い。なお、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００４５】＜８．第５実施例＞図１１はこの発明の第
５実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ８０の断面図
である。図１１に示すように、この第５実施例のポンプ
は第４実施例のポンプのスイッチ棒９０に溝９２ａ，９
２ｂを設け、さらにサブケーシング２１には抜止め機構
９３ａ，９３ｂ（実際はいずれか一方のみを設ければよ
いが）を設けている。抜止め機構９３ａ，９３ｂ内の押
圧部９４ａ，９４ｂはバネ９５ａ，９５ｂによりその先
端部がスイッチ棒９０の溝９２ａ，９２ｂに嵌合するよ
うに押圧されている。これによりスイッチ棒９０が不用
意に抜けないようになっている。なおこの実施例でもス
イッチ棒９０の永久磁石８３が内蔵されている端部とそ
うでない端部は識別可能であり、図示したように永久磁
石８３の内蔵されている端部を下にしてこのスイッチ棒
９０を固定穴９１に挿入すると連続運転のモードにな
り、逆に永久磁石８３の内蔵されている端部を上にして
固定穴９１に挿入すると自動運転のモードになる。

【００４６】このような抜止機構を備えることによりス
イッチ棒９０が意図しないのに抜け落ちることがなく、
いっそう運転のモードが不用意に切替わってしまうこと
がない。なお、その他の構成は第１実施例と同様であ
る。

【００４７】＜９．第６実施例＞図１２はこの発明の第
６実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ８０の平面図
および断面図である。この第６実施例のポンプは固定穴
９１上部に抜止蓋９６を設けたものである。抜止蓋９６
はネジ９７を中心にして矢符ＡＢおよびその逆方向に回
転可能な状態でサブケーシング２１表面に枢支されてい
る。スイッチ棒９０を固定穴９１に出し入れする場合に
は抜止蓋９６を矢符ＡＢ方向に回転して固定穴９１を露
出させ、スイッチ棒９０が固定穴９１に挿入された状態
では抜止蓋９６を図１２（ａ）の状態に戻して固定穴９
１を塞ぐ。

【００４８】なおこの実施例でもスイッチ棒９０の永久
磁石８３が内蔵されている端部とそうでない端部は識別
可能であり、図示したように永久磁石８３の内蔵されて
いる端部を下にしてこのスイッチ棒９０を固定穴９１に
挿入すると連続運転のモードになり、逆に永久磁石８３
の内蔵されている端部を上にして固定穴９１に挿入する
と自動運転のモードになる。この第６実施例のポンプで
もスイッチ棒９０が意図しないのに抜け落ちることがな
く、運転のモードが不用意に切替わってしまうことがな
い。なお、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００４９】＜１０．第７実施例＞図１３はこの発明の
第７実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ８０の断面
図である。図１３に示すようにこの第７実施例のポンプ
には固定穴９１が２つ設けられており、さらにスイッチ
棒９０が図示したような「コ」の字形をしており、一方
の挿入部９０ａには永久磁石８３が内蔵されており、も
う一方の挿入部９０ｂには永久磁石は内蔵されていな
い。そしてこれらの挿入部９０ａと９０ｂは識別可能に
なっている。また、センサ部２０の防水絶縁層２４内に
は、固定穴９１ａおよび９１ｂの内側にそれぞれリード
スイッチ８２ａおよび８２ｂが設けられている。そし
て、スイッチ棒９０を図１３のように挿入部９０ａおよ
び９０ｂをそれぞれ固定穴９１ａおよび９１ｂに挿入す
るとリードスイッチ８２ａがオンとなり連続運転のモー
ドになり、逆にこのスイッチ棒９０を図１３のように挿
入部９０ａおよび９０ｂをそれぞれ固定穴９１ｂおよび
９１ａに挿入するとリードスイッチ８２ｂがオンとなり
自動運転のモードになる。またスイッチ棒９０が挿入さ
れていない場合にはこの自動ポンプ１は作動しない構成
になっている。

【００５０】図１４は第７実施例の自動ポンプのセンサ
部２０に内蔵される制御回路３０を中心にしてその周辺
の電気的構成を示す回路図である。この実施例の自動ポ
ンプでは電源回路ＰＣ側にリードスイッチ８２ａおよび
８２ｂが設けられており、前述のスイッチ棒９０の操作
によって運転のモードが切り替わる。すなわち、リード
スイッチ８２ａおよび８２ｂがそれぞれオンおよびオフ
である場合には第１実施例のリードスイッチ８２がオン
の状態と同様になり、連続運転のモードになる。逆にリ
ードスイッチ８２ａおよび８２ｂがそれぞれオンおよび
オフである場合には第１実施例のリードスイッチ８２が
オフの状態と同様になり、自動運転のモードになる。さ
らにリードスイッチ８２ａおよび８２ｂの両方ともオフ
にするとトライアック３７は常時オフとなりポンプ１２
は作動しない。

【００５１】また図１３に示すように、この実施例のポ
ンプのスイッチ棒９０にはひもＫが取り付けられてお
り、そのひものスイッチ棒９０に結び付けられていない
方の端はポンプ本体１０に結び付けられている。これら
の理由により、スイッチ棒９０を紛失してしまうことが
ない。なお、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００５２】＜１１．第８実施例＞図１５はこの発明の
第８実施例の自動ポンプのセンサ部２０に内蔵される制
御回路３０を中心にしてその周辺の電気的構成を示す回
路図である。このポンプでは運転切替スイッチ８０によ
って切替えられるホール素子ＩＣ４１を電源回路ＰＣに
ではなく、センサ制御回路ＳＣに設けている。このホー
ル素子ＩＣ４１に永久磁石８３による磁界を変化させる
ことにより、反転増幅器３４ｂに印加される電圧をオン
／オフする。このホール素子ＩＣ４１によるスイッチを
オンすると反転増幅器３４ｂの入力は「Ｌ］レベルとな
る。そして反転増幅器３４ｂにより増幅反転されて
「Ｈ」レベルとして出力される。このため、フリップフ
ロップ３３の出力Ｑの状態に係わらずホール素子ＩＣ４
１によるスイッチがオンの間、常にフォトダイオード３
５はオンとなり発光を行い、その発光に応答してフォト
トライアック３６がオンとなるためトライアック３７が
オンとなる。それによってポンプ１２は動作状態とな
り、排水を行う。これが連続運転のモードである。

【００５３】逆にホール素子ＩＣ４１によるスイッチを
オフすると反転増幅器３４ｂには入力がなされなくなる
ためフリップフロップ３３の出力Ｑのみが常にフォトダ
イオード３５に入力される。したがって水位によってポ
ンプ１２の動作が制御される自動運転のモードとなる。
なお、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００５４】＜１２．第９実施例＞図１６はこの発明の
第９実施例の自動ポンプのセンサ部２０に内蔵される制
御回路３０を中心にしてその周辺の電気的構成を示す回
路図である。このポンプでは第８実施例のホール素子Ｉ
Ｃ４１の代わりに磁気抵抗素子４３ａおよび４３ｂを用
いたものである。永久磁石８３を図１６のように磁気抵
抗素子４３ａに垂直に磁界を印加し、磁気抵抗素子４３
ｂには磁界を平行に印加すると、磁気抵抗素子４３ａお
よび４３ｂはそれぞれスイッチのオンおよびオフに対応
する状態になり、逆に磁気抵抗素子４３ａに平行に磁界
を印加し、磁気抵抗素子４３ｂには磁界を垂直に印加す
ると、磁気抵抗素子４３ａおよび４３ｂはそれぞれスイ
ッチのオフおよびオンに対応する状態になる。動作原理
は第８実施例と同様である。なお、その他の構成は第１
実施例と同様である。

【００５５】＜１３．変形例＞第１〜第９実施例では抵
抗Ｒ３を固定抵抗とするとともにキャパシタＣ３を固定
キャパシタとしたが、そのかわりに可変抵抗または可変
容量を使用してその調整スイッチを付加すれば、ポンプ
のオン／オフの切換え水位の変更機能を持たせることも
できる。さらにセンサ部分は、導電型や超音波型など静
電容量型の水位センサ以外でもよい。

【００５６】第４実施例の運転切替スイッチのスイッチ
棒の表面に雄ネジを設け、固定穴の内面に雌ネジを設け
て、スイッチ棒を固定穴に螺合させることによりスイッ
チ棒を容易に固定穴から外れてしまわないような構成に
してもよい。

【００５７】第４〜第６実施例の運転切替スイッチにお
いて固定穴とは別にダミーの装着穴を設け、自動運転中
はスイッチ棒をダミーの装着穴に挿入する構成にしても
よい。

【００５８】第１〜第７実施例で、リードスイッチを電
源回路側に設けたが、センサ制御回路側に設けてもよ
い。

【００５９】第８および第９実施例で、運転切替スイッ
チを電源回路側に設けてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４の発
明では連続運転と自動運転を容易に切替えることができ
る作動状態切替手段を備え、さらに運転の設定状態が強
制運転であるか自動運転であるかの判別が容易に行え
る。

【００６１】請求項１〜４の発明では連続運転と自動運
転の切替を磁気による遠隔的な作用によって行うため、
高い防水性を保ったまま運転の切替が行える。

【００６２】特に、請求項２の発明ではリング状の永久
磁石の回転だけで運転の切替を行うことができるため、
屋外の排水現場などでの操作が容易であるとともに、永
久磁石をその支持部材などに固定するにあたってリング
の中心孔を通した固定軸などを設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である自動ポンプの概略
外観図である。

【図２】第１実施例の自動ポンプの運転切替スイッチの
平面図である。

【図３】第１実施例の自動ポンプの運転切替スイッチの
断面図である。

【図４】第１実施例の自動ポンプの制御回路の回路図で
ある。

【図５】第１実施例の自動ポンプの制御回路における位
相比較動作の例を示す波形図である。

【図６】第１実施例の自動ポンプにおける水位の状態の
説明図である。

【図７】第２実施例の自動ポンプの運転切替スイッチの
平面形状および断面形状を示す図である。

【図８】第３実施例の自動ポンプの運転切替スイッチの
平面形状および断面形状を示す図である。

【図９】第４実施例の自動ポンプの運転切替スイッチの
平面図である。

【図１０】第４実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ
の断面図である。

【図１１】第５実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ
の断面図である。

【図１２】第６実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ
の平面形状および断面形状を示す図である。

【図１３】第７実施例の自動ポンプの運転切替スイッチ
の断面図である。

【図１４】第７実施例の自動ポンプの制御回路の回路図
である。

【図１５】第８実施例の自動ポンプの制御回路の回路図
である。

【図１６】第９実施例の自動ポンプの制御回路の回路図
である。

【符号の説明】

１ 自動ポンプ １０ ポンプ本体 １１ メインケーシング １２ ポンプ ２０ センサ部 ２１ サブケーシング ２２，２３ 検知電極 ２４ 防水絶縁層 ２５ａ〜ｄ 切欠 ３０ 制御回路 ５０ 電源ケーブル ８０ 運転切替スイッチ ８１ 回転伝達部 ８２ リードスイッチ ８３ 永久磁石 ８４，８５ 支持部材 ８７ 絶縁層保護筒 ８８ 動作表示 ８９ 板バネ ９０ スイッチ棒 ９１ 固定穴 ９３ａ，９３ｂ 抜止め機構 ９６ 抜止蓋 Ｃ２ 等価キャパシタ ＰＣ 電源回路 ＳＣ センサ制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−257589（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346889（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94750（ＪＰ，Ａ) 実公 昭64−3431（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭５−1881（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 13/06 - 13/08 F04D 15/00 H01H 36/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水位センサの捉えた水位に応じて作動状
   態が自動制御される自動ポンプにおいて、 前記自動制御の状態と、前記水位センサの捉えた水位と
   は無関係な連続作動状態とを切替える作動状態切替手段
   を備えるとともに、 前記作動状態切替手段は、前記自動ポンプの制御回路と
   永久磁石とを備え、 ポンプ本体部と前記水位センサと前記制御回路とが一体
   化され、 前記水位センサと前記制御回路とが防水構造部によって
   防水され、 前記作動状態切替手段は、前記制御回路に設けられた磁
   気センサに対して前記防水構造部の外側の前記永久磁石
   から切換え磁界を作用させることによって、前記自動制
   御の状態と前記連続作動状態との切替えを行うことを特
   徴とする自動ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１の自動ポンプにおいて、 前記永久磁石は、前記防水構造部の外側に円周方向に回
   転可能に設けられたリング状永久磁石であり、 前記リング状永久磁石をその円周方向に回転することに
   よって前記磁気センサの捉える磁界を変化させ、それに
   よって前記自動制御の状態と前記連続作動状態とを切替
   えることを特徴とする自動ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１の自動ポンプにおいて、 前記防水構造部の外側に所定形状の固定穴が穿設され、 前記磁気センサが、前記防水構造部の内側の、前記固定
   穴の近傍に設置されるとともに、 前記永久磁石が、前記固定穴に対して脱着自在に押入可
   能な形状を有するスイッチ棒の所定位置に埋設されてお
   り、 前記スイッチ棒の前記固定穴に対する挿入状態を変更す
   ることによって前記磁気センサの捉える磁界を変化さ
   せ、それによって前記自動制御の状態と前記連続作動状
   態とを切替えることを特徴とする自動ポンプ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちのいずれかの自動ポ
   ンプにおいて、 前記磁気センサがリードスイッチ、ホール素子および磁
   気抵抗素子のうちのい ずれかよりなることを特徴とする
   自動ポンプ。